CN220037768U - 大轴补气管末端法兰安装结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种大轴补气管末端法兰安装结构，包括法兰套，法兰套设有套管部和法兰部，套管部与补气管的外壁套接，法兰部与分水隔板的端面连接，法兰套的法兰部与分水隔板贴合面处设有第二O型密封圈，补气管外壁靠近端口处设有与法兰套贴合的第一O型密封圈，法兰套套管部内壁靠近端口处设有与补气管外壁贴合的唇形密封，法兰套靠近端口处设有唇形密封压板，唇形密封压板压紧唇形密封，法兰套上第一O型密封圈和唇形密封之间还设有打压孔，打压孔内设有可拆卸的打压孔堵塞，解决了水轮发电机大轴补气管密封和密封性验证的问题。

Description

大轴补气管末端法兰安装结构

技术领域

本实用新型涉及水轮发电机大轴补气管密封领域，尤其是涉及一种大轴补气管末端法兰安装结构。

背景技术

大轴补气管安装法兰安装于混流式机组大轴内部分水隔板上，水轮发电机组通过大轴补气管向转轮叶片出补气。大轴补气管安装法兰的密封在使用中起到隔绝大轴与转轮之间水流作用，避免转轮室的水流进入大轴内部。实际运行过程中，补气管安装法兰容易出现密封损坏，导致大轴内部进水情况，给机组安全稳定运行带来巨大风险。

目前，大轴补气管安装法兰的密封形式主要采用径向O型密封圈密封的结构。使用的大轴补气管安装法兰结构，不具备快速在线更换密封以及进行安装打压实验的条件。如果大轴补气管安装法兰出现密封损坏进水，将导致机组尾水进入到大轴内部，日常机组运行过程中不能及时发现，一旦出现漏水现象，将给机组带来极大安全风险，必须进行申请机组停机，并且需要进行机组尾水管排水才能进行处理，大大增加缺陷处理时间。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大轴补气管末端法兰安装结构，解决了水轮发电机大轴补气管密封和密封性验证的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种大轴补气管末端法兰安装结构，包括法兰套，法兰套设有套管部和法兰部，套管部与补气管的外壁套接，法兰部与分水隔板的端面连接，法兰套的法兰部与分水隔板贴合面处设有第二O型密封圈，补气管外壁靠近端口处设有与法兰套贴合的第一O型密封圈，法兰套套管部内壁靠近端口处设有与补气管外壁贴合的唇形密封，法兰套靠近端口处设有唇形密封压板，唇形密封压板压紧唇形密封，法兰套上第一O型密封圈和唇形密封之间还设有打压孔，打压孔内设有可拆卸的打压孔堵塞。

优选的方案中，法兰套内壁设有内环槽，打压孔与内环槽连通。

优选的方案中，打压孔靠近内环槽的一端设有锥口结构，还设有锥塞，锥塞一端用于封堵锥口结构，锥塞另一端设有可形变的弹性部，弹性部抵靠在补气管外壁，打压孔堵塞内设有可滑动的顶芯，顶芯一端用于顶压锥塞，顶芯靠近打压孔堵塞的一端内部设有中空部，中空部侧壁设有侧出孔，顶芯滑动以切换侧出孔与打压孔的连通状态。

本实用新型的有益效果为：采用唇形密封和O型密封圈对补气管形成双重密封，大大提高密封性，同时在二者之间增加了打压孔可在不停机的情况下在线验证气密性；在法兰套内壁设置内环槽连通打压孔，可验证整个柱面各位置的气密性，同时可以向其中注胶形成第三重密封，进一步提升密封性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的示意图。

图2是本实用新型的连接结构局部示意图。

图3是本实用新型的优化示意图。

图4是本实用新型的打压孔处锥塞密封态示意图。

图5是本实用新型的打压孔处锥塞开启态示意图。

图中：法兰套1；唇形密封压板2；打压孔3；锥口结构301；内环槽302；第一O型密封圈4；打压孔堵塞5；塞柱部501；唇形密封6；补气管7；分水隔板8；顶芯9；侧出孔901；中空部902；锥塞10；弹性部1001；第二O型密封圈11；衔接管12。

具体实施方式

实施例1：

如图1-5中，一种大轴补气管末端法兰安装结构，包括法兰套1，法兰套1设有套管部和法兰部，套管部与补气管7的外壁套接，法兰部与分水隔板8的端面连接，法兰套1的法兰部与分水隔板8贴合面处设有第二O型密封圈11，补气管7外壁靠近端口处设有与法兰套1贴合的第一O型密封圈4，法兰套1套管部内壁靠近端口处设有与补气管7外壁贴合的唇形密封6，法兰套1靠近端口处设有唇形密封压板2，唇形密封压板2压紧唇形密封6，法兰套1上第一O型密封圈4和唇形密封6之间还设有打压孔3，打压孔3内设有可拆卸的打压孔堵塞5。

为了提高密封效果，第一O型密封圈4可设置多个，间隔布置在靠近补气管7端口外壁的密封槽内，起到第一重密封效果，在法兰套1的端口安装唇形密封6并采用螺栓安装唇形密封压板2以压紧唇形密封6，唇形密封6贴紧补气管7外壁起到第二冲密封效果。即使第一O型密封圈4和唇形密封6其中一个失效，依然能保证法兰套1与补气管7之间的密封效果。

为了方便验证唇形密封6和第一O型密封圈4的密封性，可拆下打压孔堵塞5进行打压，打压机自带压力表，若保压一段时间，压力表数值不变则说明密封良好，否则说明唇形密封6和第一O型密封圈4中其中一个失效。

优选的方案中，法兰套1内壁设有内环槽302，打压孔3与内环槽302连通。

打压时，气体充满内环槽302，使得法兰套1和补气管7贴合柱面中部的整个周向都环绕高压气体，验证周向各位置的密封性。

内环槽302深度较浅，若第一O型密封圈4和唇形密封6的密封均失效，可以向内环槽302中填充厌氧密封胶，凝固后形成环形密封结构。

优选的方案中，打压孔3靠近内环槽302的一端设有锥口结构301，还设有锥塞10，锥塞10一端用于封堵锥口结构301，锥塞10另一端设有可形变的弹性部1001，弹性部1001抵靠在补气管7外壁，打压孔堵塞5内设有可滑动的顶芯9，顶芯9一端用于顶压锥塞10，顶芯9靠近打压孔堵塞5的一端内部设有中空部902，中空部902侧壁设有侧出孔901，顶芯9滑动以切换侧出孔901与打压孔3的连通状态。

打压孔3为台阶孔，打压孔堵塞5设有塞柱部501，打压孔堵塞5的大头端与打压孔3的大径沉孔螺纹连接，塞柱部501与打压孔3的细直径部滑动连接并密封贴紧，顶芯9的大头端与打压孔堵塞5的大头端螺纹连接，顶芯9的滑杆部与塞柱部501滑动套接并密封贴合。初始时，顶芯9的滑杆部底端不接触锥塞10，侧出孔901被塞柱部501封堵，需要向内环槽302中充气或填充密封胶时，透过打压孔堵塞5大头段的扳手孔可拧动顶芯9大头端的扳手孔，顶芯9滑杆部滑动使得端部挤压锥塞10，使得弹性部1001变形，锥塞10脱离锥口结构301，打压孔3与内环槽302连通，同时，侧出孔901脱离塞柱部501，中空部902与打压孔3连通。随后，衔接管12与打压孔堵塞5连接，通过衔接管12可与外部的打压装置或充胶装置连通。打压孔3需要设置两个，布置在补气管7对侧，填充密封胶时，若从另一端流出，则说明内环槽302已充满，此时需要反旋顶芯9，弹性部1001回弹力使得锥塞10重新封闭锥口结构301。

实施例2：

一种双重密封保护结构的大轴补气管末端安装法兰，包括安装底板、唇形密封压板、安装螺栓、O型密封圈、打压孔丝堵，唇形密封，其特征在于，所述安装底板、唇形密封压板、安装螺栓、打压孔丝堵为不锈钢316L材质，为大轴补气管安装法兰的主要金属部件，采用不锈钢材质防止使用过程中出现锈蚀情况；所述O型密封圈为氟橡胶材质，具有较强的耐水、耐温效果，使用寿命较长，主要作用是起到大轴补气管安装法兰与分水隔板及大轴补气管之间的密封；所述唇形密封为聚醚聚氨酯材质，密封采用剖分式结构，一组五层，安装于安装法兰与补气管之间，作为O型密封圈的第二重保护，当O型密封圈损坏时，其作为第二重密封保护作用，通过唇形密封压板安装于安装底板；所述打压孔丝堵，为不锈钢材质，其作用为密封打压孔进行封堵，大轴补气管安装法兰组装完成后，通过打压孔对对安装完成后的唇形密封及O型密封圈之间进行密封效果打压测试，以确保装置密封效果良好，无渗漏。唇形密封及O型密封圈共同组成了大轴补气管末端安装法兰的双重密封保护，进一步增强了密封效果，同时当出现密封损坏情况下，通过更换唇形密封即可恢复安装法兰密封效果，大大提升处理效率。

轴补气管末端安装法兰金属件全部采用316L型不锈钢材质进行加工。

不锈钢安装法兰底座，内径为570mm,外径为800mm，轴向设计8个直径21mm的螺栓孔，螺栓孔中心径为700mm。

打压孔封堵螺栓，螺栓规格为M8。

O型密封圈采用氟橡胶材质， 规格为两种，法兰面密封为650×8mm，径向面密封为525×8mm。唇型密封为剖分式聚氨酯材质，尺寸为20×120mm。

唇形密封压板采用316L不锈钢材料，内径为520mm，顶部设计了8个安装直径13mm螺栓孔，螺栓孔中心径570mm。

实际使用与维护：

对现有大轴补气管末端安装法兰进行替换：首先在尾水管排水检修期间将大轴补气管整体提升约50cm，使大轴补气管与安装法兰脱开，拆卸旧补气管末端安装法兰的安装螺栓，将旧安装法兰整体移除。然后将双重保护安装法兰的底板安装到分水隔板上，安装过程中注意O型密封圈安装到位，然后将补气管整体下落到原始安装部位，再将剖分式唇形密封安装，到位后进行唇形密封压板安装。所有安装螺栓安装到位后，安装密封打压装置进行检验密封安装效果，无渗漏后对打压孔安装丝堵。

设备维护：在法兰密封出现漏水的情况下，需要对设备唇形密封更换。

拆卸过程为：首先将唇形密封压板螺栓拆除，取出旧唇形密封，对密封槽进行清理，不遗留杂物。

安装过程为：首先将唇形密封进行检查，确保唇形密封备件完好，在唇形密封表面抹上凡士林进行润滑，首先将唇形密封支撑层放入密封槽并使用小型起子将密封打紧确保安装到位，后依次将中间三层唇形密封安装到密封槽内，安装过程中务必将密封剖口位置进行错开，最后再将唇形密封顶层安装到位，最后完成打压实验并对打压孔进行封堵。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种大轴补气管末端法兰安装结构，其特征是：包括法兰套（1），法兰套（1）设有套管部和法兰部，套管部与补气管（7）的外壁套接，法兰部与分水隔板（8）的端面连接，法兰套（1）的法兰部与分水隔板（8）贴合面处设有第二O型密封圈（11），补气管（7）外壁靠近端口处设有与法兰套（1）贴合的第一O型密封圈（4），法兰套（1）套管部内壁靠近端口处设有与补气管（7）外壁贴合的唇形密封（6），法兰套（1）靠近端口处设有唇形密封压板（2），唇形密封压板（2）压紧唇形密封（6），法兰套（1）上第一O型密封圈（4）和唇形密封（6）之间还设有打压孔（3），打压孔（3）内设有可拆卸的打压孔堵塞（5）。

2.根据权利要求1所述大轴补气管末端法兰安装结构，其特征是：法兰套（1）内壁设有内环槽（302），打压孔（3）与内环槽（302）连通。

3.根据权利要求2所述大轴补气管末端法兰安装结构，其特征是：打压孔（3）靠近内环槽（302）的一端设有锥口结构（301），还设有锥塞（10），锥塞（10）一端用于封堵锥口结构（301），锥塞（10）另一端设有可形变的弹性部（1001），弹性部（1001）抵靠在补气管（7）外壁，打压孔堵塞（5）内设有可滑动的顶芯（9），顶芯（9）一端用于顶压锥塞（10），顶芯（9）靠近打压孔堵塞（5）的一端内部设有中空部（902），中空部（902）侧壁设有侧出孔（901），顶芯（9）滑动以切换侧出孔（901）与打压孔（3）的连通状态。